CN113654744A - 一种模具冷却水路压力及流量检测分析系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种模具冷却水路压力及流量检测分析系统,涉及检测分析技术领域,解决了现有方案功能单一,适用范围窄,且无法调节冷却水路的流量和压力,导致压铸效率低下、故障定位难的技术问题;本发明通过数据采集模块获取检测数据,对检测分析获取水路分析标签、水量分析标签和模具分析标签;从检测数据出发,对冷却水路、模具本身的异常进行分析,并根据分析结果进行调节和预警,提高工作效率的同时,降低了故障定位难度;本发明在冷却水路不漏水,以及冷却水路水压正常时,还通过检测数据来分析模具本身是否异常,避免模具长时间使用或者设计缺陷导致压铸效率异常的问题。
Description
技术领域
本发明属于检测分析领域,涉及模具冷却水路压力及流量检测分析技术,具体是一种模具冷却水路压力及流量检测分析系统。
背景技术
模具上的冷却水路数量越多,能够加快生产时间,也就意味着压铸产品的经济效益越高。但是,冷却水路越多,模具漏水的几率会越大,且模具漏水在压铸生产的初期很难被察觉,一旦观察到漏水,整个压铸工序需要重复一遍,这会造成资源的浪费。
现有方案只能测试冷却水路是否漏水,不能检测模具冷却水路的压力,功能单一,适用范围窄,且无法调节冷却水路的流量和压力,导致压铸效率低下;因此,亟需一种能够实时检测调节冷却水路压力和流量的检测分析系统。
发明内容
本发明提供了一种模具冷却水路压力及流量检测分析系统,用于解决现有方案功能单一,适用范围窄,且无法调节冷却水路的流量和压力,导致压铸效率低下、故障定位难的技术问题,本发明通过实时分析检测数据,并根据分析结果调节增压组件解决了上述问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:一种模具冷却水路压力及流量检测分析系统,包括至少一组冷却水路以及应用于冷却水路的检测系统;所述检测系统包括处理器、数据采集模块和执行控制模块;
所述数据采集模块分别与压力及流量检测组件、温度检测组件电气连接,所述执行控制模块与增压组件电气连接;所述冷却水路与增压组件、压力及流量检测组件形成闭环回路;所述增压组件包括增压泵、进水开关和出水开关;
所述数据采集模块实时获取检测数据,处理器对检测数据进行分析判断冷却水路状态,并获取水路分析标签;
所述冷却水路状态结合检测数据获取冷却水压状态,并根据冷却水压状态生成水量分析标签,所述执行控制模块根据水量分析标签和检测数据控制增压组件;
所述水量分析标签结合检测数据获取模具冷却状态,并根据模具冷却状态设置模具分析标签;
所述处理器根据分析结果进行预警;所述分析结果包括水路分析标签、水量分析标签和模具分析标签。
优选的,所述水路分析标签的设置包括:
当进水开关和出水开关均处于打开状态时,提取检测数据中同一条冷却水路的水流量差值;
当水流量差值大于等于流量差阈值时,则判定冷却水路漏水;否则,判定冷却水路状态正常;其中,流量差阈值为大于0的常数;
同时根据冷却水路状态的判定结果生成并设置水路分析标签。
优选的,当判定所述冷却水路漏水时,将水路分析标签设置为1;当判定所述冷却水路正常时,将水路分析标签设置为0。
优选的,当冷却水路状态正常时,则获取水量分析标签,包括:
根据检测数据获取冷却水路中的压力值和冷却水路出水一端的水流量值;
当压力值小于压力阈值,且水流量值小于流量阈值时,或者水量评估系数小于水量评估阈值时,则判定冷却水路的冷却水压异常;否则,判定冷却水路的冷却水压正常;其中,所述水量评估系数根据压力值和水流量值获取;其中,压力阈值、流量阈值和水量评估阈值均为大于0的实数;
同时根据冷却水路的冷却水压状态生成并设置水量分析标签。
优选的,当判定所述冷却水路的冷却水压异常时,将水量分析标签设置为1;当判定所述冷却水路的冷却水压正常时,将水量分析标签设置为0。
优选的,所述水量评估系数的获取包括:
将压力值标记为YL,将水流量值标记为SLZ;其中,水流量值SLZ大于0;
通过公式SPX=ɑ1×YL+ɑ2×SLZ获取水量评估系数SPX;其中,ɑ1和ɑ2为比例系数,且ɑ1和ɑ2为大于0的实数。
优选的,当冷却水压异常时,通过所述增压组件对冷却水路的水流进行调节,保证冷却水路中的压力值和冷却水路出水一端的水流量值满足要求,或者水量评估系数满足要求。
优选的,当冷却水压状态正常时,通过检测数据获取模具冷却状态,包括:
实时提取检测数据中加工件表面的温度图像;其中,加工件的温度图像通过红外成像仪获取;
根据加工件表面的温度图像获取模具冷却状态,并根据模具冷却状态生成模具分析标签;其中,当模具冷却状态异常时,则将模具分析标签设置为1;当模具冷却状态正常时,则将模具分析标签设置为0。
优选的,所述模具冷却状态的获取包括:
对温度图像进行图像预处理获取目标图像;其中,图像预处理包括图像分割、图像去噪和灰度变换;
通过图像识别技术获取目标图像中温度均方差,当温度均方差大于均方差阈值时,则判定模具冷却状态异常;否则,判定模具冷却状态正常;其中,均方差阈值为大于0的常数。
优选的,所述处理器分别与数据采集模块、执行控制模块和智能终端通信和/或电气连接;所述智能终端包括智能手机、平板电脑和笔记本电脑。
优选的,所述增压泵和所述冷却水路之间通过进水管连接,所述冷却水路通过出水管与过滤槽连接;所述增压泵和所述进水管之间设置有压力及流量检测组件和进水开关,所述出水管和所述过滤槽之间设置有压力及流量检测组件和出水开关,且所述增压泵和所述过滤槽之间设置有水箱。
优选的,每条所述冷却水路均对应两个压力及流量检测组件、一个进水管和一个出水管。
优选的,所述压力及流量检测组件具体包括流量计和压力表。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明通过数据采集模块获取检测数据,对检测分析获取水路分析标签、水量分析标签和模具分析标签;水路分析标签用于表示冷却水路是否漏水,水量分析标签用于表示冷却水路中的水压是否正常,模具分析标签用于表示模具本身是否存在缺陷;从检测数据出发,对冷却水路、模具本身的异常进行分析,并根据分析结果进行调节和预警,提高工作效率的同时,降低了故障定位难度。
2、本发明在冷却水路不漏水,以及冷却水路水压正常时,还通过检测数据来分析模具本身是否异常,避免模具长时间使用或者设计缺陷导致压铸效率异常的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的工作原理示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
这里使用的术语用于描述实施例,并不意图限制和/或限制本公开;应该注意的是,除非上下文另有明确指示,否则单数形式的“一”、“一个”和“该”也包括复数形式;而且,尽管属于“第一”、“第二”等可以在本文中用于描述各种元件,但是元件不受这些术语的限制,这些术语仅用于区分一个元素和另一个元素。
请参阅图1,本申请公开了一种模具冷却水路压力及流量检测分析系统,包括至少一组冷却水路以及应用于冷却水路的检测系统;检测系统包括处理器、数据采集模块和执行控制模块;数据采集模块分别与压力及流量检测组件、温度检测组件电气连接,执行控制模块与增压组件电气连接;冷却水路与增压组件、压力及流量检测组件形成闭环回路;增压组件包括增压泵、进水开关和出水开关。
本实施例中,增压泵和冷却水路之间通过进水管连接,冷却水路通过出水管与过滤槽连接;增压泵和进水管之间设置有压力及流量检测组件和进水开关,出水管和过滤槽之间设置有压力及流量检测组件和出水开关,且增压泵和过滤槽之间设置有水箱。
本申请中同一个检测系统可对应多组冷却水路;本实施例中每组冷却水路均对应设置有压力及流量检测组件,在另外一些优选的实施例中,每组冷却水路除了对应设置有压力及流量检测组件之外,还对应设置有增压组件,用于保证良好的增压效果。
本实施例中的压力及流量检测组件具体包括流量计和压力表。
本申请公开的一种模具冷却水路压力及流量检测分析系统中,数据采集模块实时获取检测数据,处理器对检测数据进行分析判断冷却水路状态,并获取水路分析标签。
本实施例中,数据采集模块获取的检测数据包括压力、流量、温度图像等有助于分析冷却水路和模具冷却状态的数据。
处理器接收到检测数据,在保证进水开关和出水开关均处于打开状态的前提下,提取检测数据中的同一条冷却水路的水流量差值,水流量差值通过冷却水路两端流量计获取。
当水流量差值大于等于流量差阈值时,则判定冷却水路漏水,将水路分析标签设置为1,否则,将水路分析标签设置为0。如水量差为10,流量差阈值为1,则可以判定冷却水路存在漏水现象。
本实施例中通过流量差值与流量差阈值的比较来判定冷却水路是否漏水,在另外一些优选的实施例中,还可以通过流量差值曲线来判定冷却水路是否漏水,具体包括:
以采集时间为自变量,以对应的流量差值为因变量,通过多项式拟合法拟合生成流量差值曲线;
获取流量差值曲线的驻点对应的一阶导数值,当任意一阶导数值大于导数阈值时,则判定冷却水路存在漏水现象;这里面的一阶导数值和导数阈值都是取绝对值之后计算的。该实施例通过分析流量差值的顺势变化来判断冷却水路是否漏水。
本申请公开的一种模具冷却水路压力及流量检测分析系统中,冷却水路状态结合检测数据获取冷却水压状态,并根据冷却水压状态生成水量分析标签。
本实施例中,当冷却水路状态正常/水路分析标签为0时,根据检测数据获取冷却水路中的压力值和冷却水路出水一端的水流量值;
当压力值小于压力阈值,且水流量值小于流量阈值时,则判定冷却水路的冷却水压异常,将水量分析标签设置为1;否则,判定冷却水路的冷却水压正常,将水量分析标签设置为0。
或者将压力值标记为YL,将水流量值标记为SLZ;通过公式SPX=ɑ1×YL+ɑ2×SLZ获取水量评估系数SPX;
当水量评估系数SPX小于水量评估阈值时,则判定冷却水路的冷却水压异常,将水量分析标签设置为1;否则,判定冷却水路的冷却水压正常,将水量分析标签设置为0。
在冷却水压异常/水量分析标签为1时,执行控制模块根据水量分析标签和检测数据控制增压组件;保证冷却水路中的压力值和冷却水路出水一端的水流量值满足要求,或者水量评估系数满足要求。
本申请公开的一种模具冷却水路压力及流量检测分析系统中,水量分析标签结合检测数据获取模具冷却状态,并根据模具冷却状态设置模具分析标签。
本实施例中,当冷却水压状态正常时,通过检测数据获取模具冷却状态,包括:
实时提取检测数据中加工件表面的温度图像;其中,加工件的温度图像通过红外成像仪获取;
对温度图像进行图像预处理获取目标图像;
通过图像识别技术获取目标图像中温度均方差,当温度均方差大于均方差阈值时,则判定模具冷却状态异常,将模具分析标签设置为1;否则,判定模具冷却状态正常,将模具分析标签设置为0。
值得注意的是,本申请中处理器还可以根据检测数据、目标图像、模具设计数据建立三维模型,在三维模型中可以更好地发现加工件的冷却异常,也更方便工作人员对异常点进行定位和处理。
本申请公开的一种模具冷却水路压力及流量检测分析系统中,处理器将分析结果,具体为水路分析标签、水量分析标签和模具分析标签,实时发送至智能终端,并提醒工作人员,保障冷却异常能够及时被发现和处理。
上述公式均是去除量纲取其数值计算,公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最接近真实情况的一个公式,公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者大量数据模拟获得。
本发明的工作原理:
数据采集模块实时获取检测数据,将检测数据发送至处理器;处理器对检测数据进行分析判断冷却水路状态,并获取水路分析标签。
当冷却水路状态正常时,根据检测数据获取冷却水压状态,并根据冷却水压状态生成水量分析标签;当冷却水压状态异常时,则控制增压组件进行增压,直到冷却水路中的水压或者水流量满足要求为止;同时处理器根据水路分析标签、水量分析标签、模具分析标签的异常状态进行实时预警。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种模具冷却水路压力及流量检测分析系统,包括至少一组冷却水路以及应用于冷却水路的检测系统,其特征在于,所述检测系统包括处理器、数据采集模块和执行控制模块;
所述数据采集模块分别与压力及流量检测组件、温度检测组件电气连接,所述执行控制模块与增压组件电气连接;所述冷却水路与增压组件、压力及流量检测组件形成闭环回路;所述增压组件包括增压泵、进水开关和出水开关;
所述数据采集模块实时获取检测数据,处理器对检测数据进行分析判断冷却水路状态,并获取水路分析标签;
处理器将冷却水路状态和检测数据相结合获取冷却水压状态,并根据冷却水压状态生成水量分析标签,所述执行控制模块根据水量分析标签和检测数据控制增压组件;
处理器将水量分析标签和检测数据相结合获取模具冷却状态,并根据模具冷却状态设置模具分析标签;
所述处理器根据分析结果进行预警;所述分析结果包括水路分析标签、水量分析标签和模具分析标签。
2.根据权利要求1所述的一种模具冷却水路压力及流量检测分析系统,其特征在于,所述水路分析标签的设置包括:
当进水开关和出水开关均处于打开状态时,提取检测数据中同一条冷却水路的水流量差值;
当水流量差值大于等于流量差阈值时,则判定冷却水路漏水;否则,判定冷却水路状态正常;其中,流量差阈值为大于0的常数;
同时根据冷却水路状态的判定结果生成并设置水路分析标签。
3.根据权利要求2所述的一种模具冷却水路压力及流量检测分析系统,其特征在于,当冷却水路状态正常时,则获取水量分析标签,包括:
根据检测数据获取冷却水路中的压力值和冷却水路出水一端的水流量值;
当压力值小于压力阈值,且水流量值小于流量阈值时,或者水量评估系数小于水量评估阈值时,则判定冷却水路的冷却水压异常;否则,判定冷却水路的冷却水压正常;其中,所述水量评估系数根据压力值和水流量值获取;其中,压力阈值、流量阈值和水量评估阈值均为大于0的实数;
同时根据冷却水路的冷却水压状态生成并设置水量分析标签。
4.根据权利要求3所述的一种模具冷却水路压力及流量检测分析系统,其特征在于,所述水量评估系数的获取包括:
将压力值标记为YL,将水流量值标记为SLZ;其中,水流量值SLZ大于0;
通过公式SPX=ɑ1×YL+ɑ2×SLZ获取水量评估系数SPX;其中,ɑ1和ɑ2为比例系数,且ɑ1和ɑ2为大于0的实数。
5.根据权利要求3所述的一种模具冷却水路压力及流量检测分析系统,其特征在于,当冷却水压异常时,通过所述增压组件对冷却水路的水流进行调节,保证冷却水路中的压力值和冷却水路出水一端的水流量值满足要求,或者水量评估系数满足要求。
6.根据权利要求3所述的一种模具冷却水路压力及流量检测分析系统,其特征在于,当冷却水压状态正常时,通过检测数据获取模具冷却状态,包括:
实时提取检测数据中加工件表面的温度图像;其中,加工件的温度图像通过红外成像仪获取;
根据加工件表面的温度图像获取模具冷却状态,并根据模具冷却状态生成模具分析标签;其中,当模具冷却状态异常时,则将模具分析标签设置为1;当模具冷却状态正常时,则将模具分析标签设置为0。
7.根据权利要求6所述的一种模具冷却水路压力及流量检测分析系统,其特征在于,所述模具冷却状态的获取包括:
对温度图像进行图像预处理获取目标图像;其中,图像预处理包括图像分割、图像去噪和灰度变换;
通过图像识别技术获取目标图像中温度均方差,当温度均方差大于均方差阈值时,则判定模具冷却状态异常;否则,判定模具冷却状态正常;其中,均方差阈值为大于0的常数。
8.根据权利要求1所述的一种模具冷却水路压力及流量检测分析系统,其特征在于,所述增压泵和所述冷却水路之间通过进水管连接,所述冷却水路通过出水管与过滤槽连接;所述增压泵和所述进水管之间设置有压力及流量检测组件和进水开关,所述出水管和所述过滤槽之间设置有压力及流量检测组件和出水开关,且所述增压泵和所述过滤槽之间设置有水箱。
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